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木全 哲也*; 垣谷 健太*; 山本 春也*; 下山 巖; 松村 大樹; 岩瀬 彰宏*; Mao, W.*; 小林 知洋*; 八巻 徹也*; 寺井 隆幸*
Physical Review Materials (Internet), 6(3), p.035801_1 - 035801_7, 2022/03
被引用回数：7 パーセンタイル：71.37(Materials Science, Multidisciplinary)High activity is one of the primary requirements for the catalysts in proton exchange membrane fuel cell applications. Previous computational studies suggested that the catalytic activity of Pt nanoparticles could be enhanced by a Pt-carbon (C) support interaction. We have recently found that an enhanced electronic interaction occurs at the interface between an argon-ion (Ar
)-irradiated glassy carbon (GC) surface and Pt nanoparticles. Here, we report a more than two-fold increase in specific activity (SA) for the Pt nanoparticles on the Ar-irradiated GC substrate compared to that on the non-irradiated GC substrate. The mechanism of this activity enhancement was investigated by local structure analysis of the interface. Ar irradiation of the carbon support led to the formation of the Pt-C bonding, thus protecting the deposited Pt nanoparticles from oxidation.
渡辺 力*; 高木 毬衣*; 下山 宏*; 川島 正行*; 小野寺 直幸; 稲垣 厚至*
Boundary-Layer Meteorology, 181(1), p.39 - 71, 2021/10
被引用回数：6 パーセンタイル：47.35(Meteorology & Atmospheric Sciences)速度場とスカラー場に対する二つの分布関数を用いた格子ボルツマン法を用いて、植生キャノピー内およびその上部における、パッシブスカラを含む流れのラージエディ・シミュレーションを実施した。植物キャノピーが分散型シンクとして機能するトップダウンスカラーの場合、キャノピー上面のスカラー流束は、はるか上方から発生するキャノピーへ侵入する流れ(スイープ)により決定される。一方で、キャノピーからスカラーが放出される現象は、キャノピー上部で発生する渦により引き起こされる。本論文では、この様な渦の発生は、キャノピー上方からの大規模なスイープと、キャノピー内部の幅広い範囲での放出現象が接近することで引き起こされることを明らかとした。
栗原 成計; 梅田 良太; 菊地 晋; 下山 一仁; 大島 宏之
日本原子力学会和文論文誌, 14(4), p.235 - 248, 2015/11
ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器でナトリウム(Na)-水反応が生じると、水漏えい位置に隣接する健全な伝熱管は反応ジェットの影響によって局所的な損耗(ターゲットウェステージ)を受け、破損が伝播して影響範囲が拡大する可能性がある。従来の研究では、実機SGの伝熱管候補材料を対象に、実機SG運転条件を模擬した多くのターゲットウェステージ実験が実施され、反応ジェットを形成するマクロな境界因子でウェステージ速度が評価されてきた。しかしながら、高温・高圧運転が指向される異なるSG型式に対して同様のアプローチで安全評価を行うには、設計上の選択肢に対して汎用性に欠け、設計時の最適化に適さない。本報では、Na-水反応時の主たる反応生成物である、高温のNaOH及びNa
Oによる実機SG伝熱管材料の流れを伴う複合酸化型腐食挙動を把握することを目的として、ウェステージ環境に影響を及ぼす局所因子を分離可能な実験装置及び手法を開発し、減肉速度に及ぼす試料/供試体(伝熱管材料)温度及び試料衝突速度の影響を定量的に検討した結果について述べる。さらに、実験後供試体の金属組織観察や化学分析に基づき、腐食環境を推察した。
菊地 正博; 亀谷 宏美*; 下山 雄平; 鵜飼 光子*; 小林 泰彦
JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 85, 2014/03
In this study, the relaxation times of radiation-induced radicals in fructose crystals were directly measured using pulsed ESR to reveal the strength of interaction with the neighboring dipoles. ESR spectra of the irradiated fructose by CW ESR were essentially same at tested dose levels. While, ESR spectra by pulsed ESR were drastically different according to dose levels. Furthermore, relative heights of side peaks increased as the increasing of dose levels. It is suggested that CW ESR can measure all of the unpaired electrons, while pulsed ESR can detect the interactions based upon neighboring unpaired electrons as the electron-spin echo swept in magnetic field. The relationship between the dose level and the relaxation times showed T of the side peaks were longer than those of the main peaks in fructose, indicating that radicals of the side peaks interact less with neighboring dipoles than do those of the main peak.
栗原 成計; 梅田 良太; 下山 一仁; 阿部 雄太; 菊地 晋; 大島 宏之
日本機械学会論文集,B, 79(808), p.2640 - 2644, 2013/12
ナトリウム(Na)冷却高速炉の蒸気発生器(SG)では、伝熱管損傷時には隣接する伝熱管が高温の反応ジェットに覆われ、伝熱管材料の機械的強度が低下し、内圧により破損する可能性がある(高温ラプチャ)。高温ラプチャ評価では伝熱管壁温度(に相当する伝熱管壁応力)の予測精度が非常に重要であり、主要影響因子である反応ジェット-隣接(ターゲット)伝熱管熱伝達率の定量評価が不可欠となる。本報では、実機SGの運転条件を模擬したNa-水反応基礎実験を実施し、反応ジェットの熱影響を受けるターゲット伝熱管周囲で熱伝達率-ボイド信号データを計測し、ターゲット伝熱管周囲の熱的環境及び既往伝熱相関式の適用性を検討した結果について報告する。
佐藤 稔紀; 丹野 剛男; 真田 祐幸; 横山 幸也*; 下山 昌宏*
平成25年度(2013年)資源・素材学会秋季大会講演集, p.257 - 258, 2013/09
日本原子力研究開発機構では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として、超深地層研究所計画を進めている。本報告では、瑞浪超深地層研究所の深度300mの坑道において実施した円錐孔底ひずみ法による初期応力測定の結果を紹介する。2孔のボーリング孔で測定を実施し、最大主応力の値は、それぞれ18MPaと10MPaとばらつきが大きかったものの、最大主応力の方向は北西-南東方向を示し、これまでの初期応力測定結果や、測地学あるいはプレートの運動方向などから推定される広域的な応力場と整合している。
丹野 剛男; 佐藤 稔紀; 真田 祐幸; 引間 亮一*; 横山 幸也*; 下山 昌宏*
平成25年度(2013年)資源・素材学会秋季大会講演集, p.255 - 256, 2013/09
瑞浪超深地層研究所の深度300mにおいて円錐孔底ひずみ法による初期応力測定を行い、従来法と二軸感度補正法による初期応力の評価を行った。両手法を比較した結果、二軸感度補正法による応力評価では、従来法による応力評価に比べて偏差応力の改善が確認され、応力値の評価について精度の向上が確認された。
菊地 正博; 亀谷 宏美*; 下山 雄平; 鵜飼 光子*; 小林 泰彦
Radiation Physics and Chemistry, 81(10), p.1639 - 1645, 2012/10
被引用回数：1 パーセンタイル：10.14(Chemistry, Physical)本研究ではX-バンドEPR分光法を用いて
線照射された糖類におけるラジカル緩和時間を測定した。パルスEPR装置を用いて1kGyから100kGy照射した果糖の磁場掃引信号を測定すると、線量によって3から4個のピークが得られた。一方、非照射検体ではパルスエコー信号が観測できなかった。それぞれの照射検体からのサイドピークの緩和時間(
と)は、メインピークで測定された緩和時間より長かった。このことはサイドピークを示すラジカルが周辺環境と相互作用が少ないことを示している。数種の照射糖類の緩和時間測定から、緩和時間は線量増加につれて減少するが、緩和時間は照射に影響されないと考えられた。CW-EPRではメインピークに比べてサイドピークが小さいが、パルスEPRで測定すると、1kGyの試料でもサイドピークは明確に測定され、100kGyではメインピークと同じ程度の信号強度として測定された。このことは、線照射によって誘起されたラジカルペアが極近傍に優先的に残存していることを示唆しており、ラジカル生成過程と関係があると考えられる。したがって、パルスEPRは照射誘起ラジカルの選択的な測定に優位性があるかも知れない。
亀谷 宏美*; 菊地 正博; 等々力 節子*; 古田 雅一*; 小林 泰彦; 原 英之*; 下山 雄平; 鵜飼 光子*
食品照射, 47(1), p.6 - 10, 2012/09
本研究では、パルスESRと連続波(CW)ESRを用いて照射黒コショウ中のフリーラジカルを測定し相互比較を行った。まず、照射黒コショウを検体としてパルスESRでの測定条件を検討し、初めてエコー観測に成功した。そこで、黒コショウ中のラジカルの緩和時間(T, T)をパルスESRで測定すると、Tは線量依存性を示さなかったが、Tは照射につれて増加した。一方、CW-ESRで測定したシグナル飽和挙動の理論解析からもTとTを計算した。その結果、パルスESRとCW-ESRで求めたTとTの値に一致は見られなかったが、線量増加したときの数値の変化の傾向は同じであった。パルスESRで測定されるTの値は線量依存性が非常に強かった。今後、実用線量で照射された試料で検討を行うことで、新たな照射検知に応用できる可能性がある。
-irradiated black pepper using pulsed EPR spectroscopy亀谷 宏美*; 菊地 正博; 原 英之*; 古田 雅一*; 等々力 節子*; 小林 泰彦; 鵜飼 光子*; 下山 雄平
Applied Magnetic Resonance, 42(2), p.153 - 159, 2012/03
被引用回数：5 パーセンタイル：30.75(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)EPR分光法を用いて線照射された黒コショウ中のフリーラジカルの緩和挙動を解析した。線照射によって典型的な2本線のピークが検出された。緩和時間(と)はパルスEPRで観察された。われわれはとが線照射線量レベルによって変化し、これらの値は線照射処理の線量に依存性を示すことを見いだした。具体的には、は30
s(1kGy)から36s(100kGy)に増加し、は277ns(1kGy)から437ns(100kGy)に増加した。これはラジカル間の相互作用が化学結合の切断により減少したためであると考えている。われわれは、パルスEPR法でセルロースラジカルを含む線照射誘導ラジカルを初めて測定した。
貝森 良彦; 坂本 侑輝*; 菊地 正博; 亀谷 宏美*; 中村 秀夫*; 下山 雄平; 小林 泰彦; 鵜飼 光子*
食品照射, 46(1), p.13 - 18, 2011/09
In order to determine radical decay behaviors of -irradiated food, we analyzed radicals in the food using ESR. We detected the ESR signal of specimens just several minutes after irradiation. The singlet signal intensity at 
= 2.0, originated from organic free radicals was increased as followed by the increasing radiation dose. Singlet signal intensity that increased by -irradiation was decreased with time. The phenomena of decay of the ESR singlet signal showed two phase that are rapid decay and slow decay. It was suggested that those two phase decay is due to at least the two radical species. Also we concluded that after three hours of radiation treatment long life radical as ESR signal intensity was detected in irradiated specimens; black pepper, green coffee bean and ginseng, showed the same decay phenomena. But the signal intensity of irradiated black pepper was three times larger than that of irradiated green coffee bean and irradiated ginseng.
栗原 成計; 大島 宏之; 下山 一仁; 梅田 良太
日本機械学会論文集,B, 77(776), p.964 - 968, 2011/04
高速炉蒸気発生器(SG)では、万一伝熱管が破損した場合、Na中に高温,浸食性の強い反応ジェットが形成される(Na-水反応)。この反応ジェットに曝される隣接伝熱管は局所的な減肉作用により損傷し、その伝熱管損傷範囲が拡大する可能性がある。JSFRのSGでは、経済性向上のため高温・高圧運転や稠密な伝熱管配列が検討されており、原子力機構ではその合理的安全設計に向けて汎用かつ高精度予測評価を可能とする機構論的Na-水反応現象解析評価手法を開発している。これまで、ウェステージによる隣接伝熱管破損の可能性は、Na-水反応時における計測性や予測解析が困難であることから、反応ジェットの影響をマクロ的境界因子で整理してきた。機構論的評価では、ウェステージ面の温度や近傍での流体流速など局所量による影響を定量評価した現象把握が必要となる。本研究では、ウェステージ現象解明を目的として、主要な反応生成物である高温のNaOHを伝熱管材料に衝突させ、ウェステージ環境因子の影響を分離評価できる実験手法を開発した。本実験手法によりNaOH中静的腐食実験及びNaOH衝突実験で把握した減肉速度に対する温度や速度の依存性について報告する。
亀谷 宏美*; 垣田 大介*; 貝森 良彦*; 菊地 正博; 小林 泰彦; 鵜飼 光子*; 下山 雄平
Radioisotopes, 59(10), p.607 - 614, 2010/10
日本では温湯浸漬処理されたマンゴーが輸入されている。近年、照射輸入マンゴーはアメリカでは広く利用されている。本研究は照射マンゴーに誘導されるラジカルのESR法による分析について報告する。線照射されたマンゴーの果肉及び果皮には=2.004に強い1本線の信号が観測された。これは有機フリーラジカル由来と考えられた。果肉及び果皮において12kGy以上の照射処理によりセルロース由来の照射誘導ラジカルが現れた。一本線信号の緩和時間(TとT)を計算した。Tはほぼ一定であったが、Tは線量の増加とともに変化した。T及びTの相乗平均を検討したところ、線量依存性が確認された。
井川 直樹; 石井 慶信; 星川 晃範; 山内 宏樹; 下山 智隆
JAERI-Tech 2004-067, 23 Pages, 2004/11
JAERI-Tech-2004-067.pdf:5.88MB
従来よりも微細な氷を用いることでメタンハイドレートを合成した。中性子回折実験及びメタンハイドレート分解実験によるメタンガス放出量の測定の結果、合成したメタンハイドレートが、実験精度以内で、不純物や未反応の氷を含まない高品質なものであることがわかった。なお、メタンハイドレートの中性子回折データを用いてRietveld解析を行い、さらにMEM解析を行った結果、メタンハイドレート中の各構成原子の散乱長に基づく各原子位置の密度分布を可視することができた。
細田 宏*; 下山 昌宏*; 永野 修一*
JNC TJ7420 2005-042, 62 Pages, 2004/03
JNC-TJ7420-2005-042.PDF:16.23MB
本調査では,地震活動等に伴う岩盤内の水理変化を解明することを目的に,東濃鉱山およびその周辺の試錐孔を利用した地下水観測および地殻変動観測データの整理・解析等を行った.その結果,地震動の前後に,地下水位が変化する事例を複数確認することができ,基盤の土岐花崗岩周辺の地震に対する応答特性を把握することができた.
関口 哲弘; 池浦 宏美*; 馬場 祐治; 下山 巖; Nath, K. G.
Photon Factory Activity Report 2002, Part B, P. 80, 2003/11
本件は放射光研究施設の課題報告である。放射光エネルギーを特定原子の内殻軌道電子の共鳴励起準位に合わせることにより励起された原子近傍の結合解裂が促進される。これは「サイト選択分解」と呼ばれ、気相系で数多く研究されている。本研究では分子が表面に吸着した際、サイト選択性がどのように変化するかを調べた。分解反応は基板により影響を受けると予想される。そのため回転型飛行時間質量分析装置(R-TOF-MS)と放射光の偏光性を組合せた実験手法を開発し、各吸着角度で分解反応がどのように異なるかを調べた。シリコンまたは金基板上に水,有機酸類,アルデヒド類,ベンゼンハライド類を吸着した系について実験を行った。全ての試料系でサイト選択反応が起こるとき顕著な吸着角度依存性が観測された。また非サイト選択的分解(励起サイトから離れた結合の解裂)は吸着角度に依存しない。選択的解離は直接分解に由来し、非選択的解離は2次電子により引き起こされると結論した。
細田 宏*; 下山 昌宏*; 竹村 聖吾*
JNC TJ7440 2003-007, 183 Pages, 2003/03
JNC-TJ7440-2003-007.pdf:10.02MB
MIU-2, MIU-3号孔は超深地層研究所計画の正馬様用地内に位置する既存試錐孔(掘削深度約1,000m)である。MIU-2号孔およびMIU-3号孔には、MPシステムが設置されていたが、別試験やシステムの不調により水圧モニタリングを中断している。今回、地下水の水理学的特性に関する詳細な情報を継続して取得するために、MIU-2号孔へのMPシステムの再設置 MIU-3号孔へのMPシステムプローブの再設置を実施した。この結果、MIU-2号孔では12深度、MIU-3号孔では8深度の間隙水圧の長期観測を実施することが可能となった。
細田 宏*; 稲垣 隆二*; 下山 昌宏*; 永野 修一*
JNC TJ7440 2002-002, 414 Pages, 2002/03
DH-13号孔は、核燃料サイクル開発機構が広域地下水流動研究の一環として掘削したボーリング孔である。今回、地下水流動解析結果の検証データを取得することを目的として、深度1,000m対応のMPシステム資材の購入・設置を行った。採水および間隙水圧を測定するモニタリングゾーンは、事前の孔内試験等から15区間の水圧測定が可能なように測点を設けた。DH-13号孔はHQ(
96mm)で掘削され、孔底付近では約摂氏2度 傾斜していたが、計画通り設置は完了し、MOSDAXプローブを使用して15区間の間隙水圧の測定、採水を可能にした。また、採水用に設置したポンピングポートのバルブ開閉試験も良好であった。このうち、7深度にプローブを設置して長期観測を可能に、所定の深度において採水を行い、採水した地下水の水質分析を実施した。
細田 宏*; 下山 昌宏*; 永野 修一*; 竹村 聖吾*
JNC TJ7440 2001-035, 56 Pages, 2002/02
JNC-TJ7440-2001-035.pdf:1.49MB
本報告書は,MIU-2号孔において既設の地下水水圧・水質観測装置(Multiple Piezometer SYSTEM:Westbay Instruments inc.(カナダ)以下、MPシステム)を引き抜いた際の作業を取りまとめたものである。MP38システムやMP55システム単独での深度1000m級の試錐孔からの動システムの引上げ作業はこれまで実績があるものの、MP38システムとMP55システムの組み合わせとしての引上げは、国内外でも発の試みであった。引上げ作業において、試錐孔内仮ケーシング尻でのMPシステムの抑留のため、一時引上げが不能となったものの、引上げ時に実施したパッカーやポンピングポート位置の詳細な確認作業や、ケーシング内の水の逆流によるパッカー再膨張防止のためのMPケーシング内の水質管理およびカップリング部の破断防止のための重量管理等を行った結果、およそ37日間でMPシステムを無事引上げることに成功した。これらの作業は、今後の同様の作業において、貴重な参考となるものである。
下山 昌宏*
JNC TJ7440 2001-030, 37 Pages, 2001/12
JNC-TJ7440-2001-030.pdf:1.22MB
本業務は広域地下水流動研究の表層水理研究の一環として,平成12年度に設置したKBM(6箇所)の標高を、既存の水準点から水準測量を行い、既存井戸諸元のうち井戸標高の値を正確に取得することを目的としたものである。
